Homo sapiens существует уже не менее 300 000 лет. Однако точное место происхождения нашего вида на африканском континенте неизвестно. По некоторым теориям, Homo sapiens эволюционировал в Восточной Африке и распространился на юг лишь около 50 000 лет назад. Новое исследование подвергает эту концепцию сомнению.
«Мы давно знали, что Южная Африка была обитаема, но оставалось неясным, были ли эти обитатели просто нашими предшественниками или же принадлежали к Homo sapiens. Теперь мы можем утверждать, что Homo sapiens существовал и эволюционировал на юге Африки в течение длительного времени. Этот регион сыграл важную роль в эволюции человека — возможно, самую важную», — говорит профессор Маттиас Якобссон из Уппсальского университета, руководивший исследованием.
Популяционные генетики проанализировали ДНК 28 человек, живших в Южной Африке от 10 200 до нескольких сотен лет назад, результатами чего поделились в журнале Nature. Из них следует, что южноафриканские охотники-собиратели были одними из древнейших человеческих групп с уникальной генетической линией Homo sapiens, уходящей корнями примерно на 300 000 лет назад.
Это стало возможным благодаря тому, что ученые смогли «заглянуть за завесу» недавних миграций, получив прямое окно в демографическую историю региона до масштабных перемещений, которые изменили генетический ландшафт континента.
Генетические адаптации Homo sapiens, возникшие в Южной Африке
Исследователи обнаружили у древних южноафриканских охотников-собирателей 490 генетических вариантов, специфичных для современного человека. Среди них наиболее выражены гены, связанные с иммунной системой и функцией почек.
«Когда мы изучаем все генетическое разнообразие людей и ищем эволюционные изменения на линии Homo sapiens, то с удивлением обнаруживаем, что одними из самых заметных оказались адаптации функций почек. Возможно, это связано с уникальной системой удержания воды и терморегуляции человека, которая обеспечила нам особую выносливость», — объясняет Якобссон.
Три варианта — не общие для всех людей, а специфичные именно для древних южноафриканцев — расположены в генах, ассоциированных с защитой от ультрафиолета, кожными заболеваниями и/или пигментацией кожи. В отличие от влажных лесов Центральной Африки, открытые ландшафты Южной Африки с минимальной естественной тенью, вероятно, сделали генетическую защиту от УФ-излучения важной для выживания местных охотников-собирателей.
Большинство генов многофункциональны, и, подобно иммунитету и защите от ультрафиолета, многие поведенческие и когнитивные признаки также в значительной степени наследуемы. Примечательно, что более 40% специфичных для Homo sapiens генетических вариантов, найденных у древних южноафриканских охотников-собирателей, также ассоциированы с нейронами, отвечающими за рост мозга и когнитивные функции, или с тем, как современный человеческий мозг обрабатывает информацию.
Исход из Южной Африки
Южная Африка, возможно, служила экологическим убежищем для людей с холодного периода около 200 000 лет назад. Здесь охотники-собиратели процветали, адаптируясь к разнообразному ландшафту, богатому растительными и животными ресурсами.
Похоже, эти южные группы не смешивались с другими африканцами очень долго, и только около 1400 лет назад в геномах этой линии появляется ДНК восточноафриканских скотоводов и западноафриканских земледельцев.
Результаты нового исследования расходятся с более ранними лингвистическими, археологическими и некоторыми генетическими работами, которые рассматривают современные койсанские народы как потомков некогда широко распространенной популяции, занимавшей большую часть южной, восточной и северо-восточной Африки.
Вместо этого данные показывают, что некоторые генетические адаптации, сделавшие человека человеком в Африке, были уникальны для южноафриканских охотников-собирателей, живших относительно большой и стабильной популяцией на протяжении многих тысячелетий к югу от Лимпопо.
Примерно 100 – 70 000 лет назад небольшие группы южноафриканских охотников-собирателей, вероятно, начали продвигаться на север, унося с собой свои генетические особенности и, возможно, технологические навыки.
Это значимый результат, убеждена профессор когнитивной археологии Марлиз Ломбард из Йоханнесбургского университета.
«Он предполагает, что сложное мышление и технологические навыки, такие как изготовление композитных клеев или стрельба из лука, зафиксированные в археологической летописи Южной Африки примерно с 100 000 лет назад, возникли здесь же и, вероятно, медленно распространялись на север вместе с генами местных охотников-собирателей примерно с 70 000 лет назад», — объясняет она.
Потомки древних охотников-собирателей
От провинции Лимпопо на севере до южного побережья Западного Мыса, от залива Баллито в Квазулу-Натале до Ауграбьеса в Северном Капе — все эти древние люди почти поголовно несли генетические маркеры (такие как митохондриальная гаплогруппа L0d), унаследованные от общей материнской линии.
Эти маркеры до сих пор встречаются в Африке к югу от Сахары, в основном у народов сан (бушменов), таких как жуцъоан в Намибии и Ботсване и карретхи-менсе в ЮАР. В меньшей степени они присутствуют также у цветного населения ЮАР, а также у некоторых африканеров европейского происхождения (в основном французских и голландских), которые начали селиться на Капе в XVII веке.
Таким образом, многие из ныне живущих в Южной Африке людей в той или иной степени являются потомками изначального населения охотников-собирателей.
Ранняя демографическая история
«Эти геномы дают нам возможность увидеть раннюю историю населения Южной Африки без примеси более поздних миграций, — восхищена соавтор исследования Карина Шлебуш. — С увеличением числа древних геномов с высоким покрытием мы приближаемся к подлинному пониманию процессов на уровне популяций. Это дает нам гораздо более четкую основу для понимания, как современные люди эволюционировали по всей Африке».
Исследователи пока не до конца понимают все, что способствовало становлению человека в Южной Африке или других регионах. Однако геномы древних южноафриканских охотников-собирателей как одной из самых ранних групп Homo sapiens, отделившихся от общего предка, могут многое рассказать. В частности, они показывают, что значительная часть генетического разнообразия может быть скрыта в других древних африканских группах охотников-собирателей, а также среди коренных народов в других частях света, генетические данные по которым почти отсутствуют. Такие данные крайне важны для углубления нашего понимания эволюции человека.